Чтобы определить, какой объем кислорода потребуется для окисления 40 граммов водорода, необходимо следовать нескольким шагам. Рассмотрим химическую реакцию, которая происходит при окислении водорода:
[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O ]
Это уравнение показывает, что два молекулы водорода реагируют с одной молекулой кислорода, образуя два молекулы воды.
Шаг 1: Найти количество водорода в молях
Сначала найдем, сколько молей водорода содержится в 40 граммах. Для этого нам нужно знать молярную массу водорода.
Молярная масса водорода (H):
- Молярная масса одного атома водорода ≈ 1 г/моль
- Поскольку водород (H) существует в виде молекул H₂, молярная масса H₂ = 2 г/моль.
Теперь найдем количество молей:
[
n(H_2) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{40 , \text{г}}{2 , \text{г/моль}} = 20 , \text{моль}
]
Шаг 2: Установить соотношение реагентов
Согласно уравнению реакции:
- 2 моля H₂ реагируют с 1 молем O₂.
Это означает, что на 20 моль H₂ потребуется:
[
n(O_2) = \frac{20 , \text{моль H}_2}{2} = 10 , \text{моль O}_2
]
Шаг 3: Найти объем кислорода при нормальных условиях (н.у.)
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом, объем кислорода можно посчитать следующим образом:
[
V(O_2) = n(O_2) \times 22,4 , \text{л/моль} = 10 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 224 , \text{л}
]
Ответ
Для окисления 40 грамм водорода потребуется 224 литра кислорода при нормальных условиях.
